江苏省盐城中学高中化学选修五教学设计：第一章第二节 有机化合物的结构特点(1)

“有机物的结构特点”（第1课时）教学设计

三维目标：

知识目标

1、理解有机化合物的结构特点；

2、了解碳原子杂化方式与结构的关系

3、掌握甲烷、乙烯、乙炔的结构特点

过程与方法：

培养学生自主学习的能力，比较、分析、归纳的能力。

情感、态度与价值观：

体会物质之间的普遍性与特殊性。

教学重难点

有机化合物中碳原子的成键特点

教学用具

多媒体教室PPt课件球棍模型

教学过程

[引入]仅由氧元素和氢元素构成的化合物，至今只发现了两种：H2O和H2O2而仅由碳元素和氢元素构成的化合物却超过了几百万种，形成了极其庞大的含碳元素的化合物“家族”，这与碳原子的成键特点和碳原子间的结合方式有关。

[板书]有机化合物的成键特点

[提问]有机物种类繁多的主要原因是什么？

[学生阅读教材P7内容后回答]

[学生]碳原子最外层有4个电子，不容易失去电子也不容易得到电子，可与其他原子形成4个共价键，碳原子之间也可相互成键。

[过渡]下面我们以甲烷乙烯乙炔为例来详细说明有机化合物的成键特点

[板书]1．甲烷的成键特点

[学生阅读教材P7的资料卡片部分，搞清键长、键能，键角等概念]

[师]一般说来，键长越短，键越牢固。键能越大，键越牢固。键长、键能可判断分子的稳定性；键长、键角可确定分子在空间的几何构型。

[多媒体投影]

甲烷的电子式、结构式、正四面体结构示意图、球棍模型、比例模型

[学生活动]用小球与棍拼出甲烷的模型

甲烷（键长：109.3pm 、键角：109°28′ 键能：413.4kJ ）

[板书]碳与氢形成四个共价键，以C 原子为中心，四个氢位于四个顶点的正四面体立体结构。

[阅读教材P 8科学视野部分

]

图1 形成烷烃时碳原子的SP 杂化过程

[阅读教材P 11页科学史话部分，强化甲烷结构]

[投影练习1].能说明甲烷的空间构型是正四面体，而不是平面四边形的依据是（ ）

A ．一氯甲烷只有一种结构

B ．二氯甲烷只有一种结构

C ．三氯甲烷没有同分异构体

D ．四氯甲烷没有同分异构体

[师]烷烃的结构特征：烷烃分子中的碳与甲烷中的碳一样都是SP 3杂化。当烷烃中的碳原子数大于3的时候，碳链就形成锯齿形状。烷烃中的碳氢键和碳碳键都是σ键。σ键的强度较大,组成σ键的两个原子可以围绕键轴旋转,不影响键的强度。

[板书]2．乙烯的成键特点

[阅读教材P 31科学视野部分]

基 态 激 发 态 杂化态

图2 形成稀烃时碳原子的SP 2杂化过程

[多媒体投影]碳氢之间以σ键结合，碳碳双键由一个σ键和一个π键构成，π键不如σ键2s 2p 四个 的空间分布

sp 3sp 被激发 SP 2杂化 SP 2

2p

牢固，容易断裂，所以在反应时乙烯分子中的π键易断裂并发生加成反应和氧化反应。在乙烯分子中所有的键角都为120º，所有的原子都处在同一个平面内。

[师]稀烃的结构特征：稀烃中，形成双键的碳原子都是SP2杂化，碳碳双键由一个σ键和一个π键构成，π键不如σ键牢固，容易断裂，所以在反应时烯烃分子中的π键易断裂并发生加成反应和氧化反应

[板书] 3.乙炔的成键特点

[阅读教材P34科学视野部分]

基态激发态

图3 形成炔烃时碳原子的SP杂化过程

[多媒体投影]碳氢之间以σ键结合，碳碳双键由一个σ键和两个π键构成，分子里的2个碳原子和2个氢原子处在一条直线上.乙炔的π键也易发生断裂,发生加成反应和氧化反应。

[师]炔烃的结构特征：炔烃中，形成双键的碳原子都是SP杂化，碳碳双键由一个σ键和两个π键构成，π键容易断裂，所以在反应时炔烃分子中的π键易断裂并发生加成反应和氧化反应

[投影练习2]碳正离子如CH3+、、CH5+、(CH3)3C+等是有机合成的重要中间体。欧拉因在此领域中的卓越研究成果而荣获1994年的诺贝尔化学奖。CH3+可以通过CH4在超强酸中再获得一个H+而得到，CH5+失去H2可得到CH3+。

⑴CH3+是反应性很强的正离子，是缺电子的，其电子式是

⑵CH3+中4个原子是共平面的，其中三个键角相等，则碳原子的杂化类型为；

⑶(CH3)3C+去掉H+后将生成电中性的有机物，其结构简式是

[投影练习3]下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理的是（）

H

A.CH3N C= N H

B.CH2SeO H C O H

H Se

H H H

C.CH4H C S H

D.CH4Si C Si

H H H

[课堂小结]通过烷烃，炔烃，稀烃中碳原子的成键特点的学习，我们知道碳原子不仅能与氢原子形成4个共价键，而且碳原子之间还可以形成稳定的单键，双键，三键。多个碳原子可以互相结合成长短不一的碳链，碳链也可以带有支链，还可以结合成碳环，碳链和碳环也可以相互结合。因此，含有原子种类相同，每种原子数目也相同的分子，其原子可能具有多种不同的方式，形成具有不同结构的分子。这是我们下节课将要学习的内容，有机化合的同分异构。